KR20150113346A - 워크롤 주조용 주형의 응고 속도 제어장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 정치주조법을 이용한 워크롤 주조 시 주형에 주입된 용탕의 열이 상형 플라스크를 통해 외부로 방출되는 것을 최소화할 수 있게 함으로써, 주조 결함이 최소화된 건전한 워크롤을 주조할 수 있게 하는 워크롤 주조용 주형의 응고 속도 제어장치에 관한 것으로, 워크롤이 주조되는 정치주조용 주형의 상형 플라스크를 덮는 커버, 및 커버의 외주면에서 하부 측으로 수직하게 연장되는 스커트를 가지는 본체부; 스커트의 내측에 고정 장착됨과 아울러 주형의 내측에서 상형 플라스크 측으로 방출되는 용탕의 열을 다시 주형의 내측으로 반사시키는 반사판을 가지는 반사부; 및 본체부를 상형 플라스크에 고정시키는 자성체로 된 고정블록을 가지는 고정부;를 포함한다.

Description

워크롤 주조용 주형의 응고 속도 제어장치{SOLIDIFICATION SPEED CONTROL DEVICE OF WORK ROLL CASTING MOLD}
본 발명은 워크롤 주조용 주형의 응고 속도 제어장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 정치주조법을 이용한 워크롤 주조 시 주형에 주입된 용탕의 열이 상형 플라스크를 통해 외부로 방출되는 것을 최소화할 수 있게 하는 워크롤 주조용 주형의 응고 속도 제어장치에 관한 것이다.
일반적으로 워크롤은 수직식 및 수평식 원심주조법, 또는 정치주조법에 의해 제작된다.
전술한 원심주조법 및 정치주조법에 의해 제조된 워크롤은 소재에 직접적으로 접촉하는 동체부와, 동체부의 양단에 일체로 제공되는 네크부로 이루어진다.
관련 선행기술로는 한국등록특허 제 0240226 호(등록일자: 1999. 10. 26. 명칭: "전극용해법을 이용한 이종재질의 열간압압롤 제조방법")가 있다.
본 발명은 정치주조법을 이용한 워크롤 주조 시 주형에 주입된 용탕의 열이 상형 플라스크를 통해 외부로 방출되는 것을 최소화할 수 있게 함으로써, 주조 결함이 최소화된 건전한 워크롤을 주조할 수 있게 하는 워크롤 주조용 주형의 응고 속도 제어장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않는다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 워크롤 주조용 주형의 응고 속도 제어장치는, 워크롤이 주조되는 정치주조용 주형의 상형 플라스크를 덮는 커버, 및 커버의 외주면에서 하부 측으로 수직하게 연장되는 스커트를 가지는 본체부; 스커트의 내측에 고정 장착됨과 아울러 주형의 내측에서 상형 플라스크 측으로 방출되는 용탕의 열을 다시 주형의 내측으로 반사시키는 반사판을 가지는 반사부; 및 본체부를 상형 플라스크에 고정시키는 자성체로 된 고정블록을 가지는 고정부;를 포함한다.
구체적으로 커버에는 주형 내측으로 주입된 용탕에 의해 발생된 가스가 배치되는 제 1 배출공이 형성된다.
구체적으로 반사판에는 제 1 배출공과 연통하는 제 2 배출공이 형성된다.
구체적으로 반사판은 주형에 주입된 용탕의 열을 반사할 수 있는 강화유리, 또는 스테인리스강 중 어느 하나일 수 있다.
구체적으로 고정블록은 스커트의 외주면 상에서 상형 플라스크의 외주면 측으로 연장됨과 아울러 내측면이 스커트 및 상형 플라스크의 외주면 상에 밀착될 수 있도록 오목하게 만곡되는 곡률로 제공된다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 워크롤 주조용 주형의 응고 속도 제어장치는 상형 플라스크의 개방된 상부를 덮는 본체부와, 주형의 내측에서 본체부 측으로 방출되는 용탕의 열을 다시 주형의 내측으로 반사시키는 반사부, 및 본체부를 상형 플라스크에 고정시키는 고정부를 포함함으로써, 주형 내측의 용탕의 열이 상형 플라스크를 통해 외부로 방출되는 것을 최소화할 수 있을 뿐만 아니라 그로 인해 상형 플라스크 내측에서 주조되는 넥의 주조 결함 발생을 현저히 줄일 수 있는 이점이 있다.
도 1은 워크롤 주조용 주형 중, 정치주조용 주형을 개략적으로 나타낸 도면이며,
도 2는 본 발명에 따른 워크롤 주조용 주형의 응고 속도 제어장치를 나타낸 사시도이고,
도 3은 도 2의 선 A-A를 따라 도시된 단면도이며, 그리고
도 4는 본 발명에 따른 워크롤 주조용 주형의 응고 속도 제어장치가 정치주조용 주형에 장착된 상태를 나타낸 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 어느 곳에서든지 동일한 부호로 표시한다. 또한 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
제철공장의 압연공정에 사용되는 워크롤은 원심주조법 또는 정치주조법을 이용해 주조되고 있다.
전술한 워크롤 주조법 중 정치주조법은 몇 부분으로 분할 구성된 주형을 수직 상방으로 적층시킨 상태 하에서 주입한 후, 응고시켜 워크롤을 주조하는 방법이다.
도 1은 워크롤 주조용 주형 중, 정치주조용 주형을 개략적으로 나타낸 도면으로써, 정치주조용 주형은 주조되는 워크롤의 동체(A)를 형성하는 수직한 원통형상의 동체부(M)와, 동체부(M)의 상부 및 하부측에 결합되어 각각 상하부 넥(N1, N2; NECK)을 형성하는 상형 및 하형 플라스크(F1, F2)를 포함한다. 그리고 정치주조용 주형은 하형 플라스크(F2)을 통해 용탕을 주형의 내측으로 주입되게 하는 용탕주입부(P)를 더 포함한다.
즉 전술한 하형 플라스크(F2), 동체부(M), 및 상형 플라스크(F1)를 순차적으로 세워놓은 상태 하에서 용탕주입부(P)를 통해 주형의 내측에 용탕을 주입한 후, 용탕을 응고시켜 워크롤을 제조하게 된다.
그런데, 전술한 정치주조용 주형은 상형 플라스크(F1)의 내측이 외부로 노출되기 때문에 용탕 주입을 위해 예열된 주형, 특히 상형 플라스크(F1)가 급격하게 냉각되는 문제점이 있었으며, 주형에 주입된 용탕의 열이 상형 플라스크(F1)를 통해 외부로 방출되는 또 다른 문제점이 있었다.
이러한 문제로 인해 상형 플라스크(F1)의 내측에 주조되는 넥(N1)은 일반적인 방향성 응고 패턴을 벗어나고, 그로 인해 주조 결함이 발생하는 문제점이 있었다.
도 2 및 도 4는 본 발명에 따른 워크롤 주조용 주형의 응고 속도 제어장치를 나타낸 도면이다.
본 발명에 따른 워크롤 주조용 주형의 응고 속도 제어장치(100)는 워크롤이 주조되는 정치주조용 주형의 상형 플라스크(F1)를 덮는 본체부(110)와, 본체부(110)에 고정 장착되어 주형의 내측에서 상형 플라스크(F1) 측으로 방출되는 용탕의 열을 다시 주형의 내측으로 반사시키는 반사부(120), 및 본체부(110)를 상형 플라스크(F1)에 고정시키는 고정부(130)를 포함한다.
먼저, 본체부(110)는 본 발명에 따른 워크롤 주조용 주형의 응고 속도 제어장치(100)의 전체적인 외형을 결정하는 커버(112)를 포함한다.
커버(112)는 상형 플라스크(F1)의 개방된 상부를 덮을 수 있는 직경을 가지는 수평한 원판 형상으로 제공된다. 이러한 커버(112)에는 주형 내측으로 주입되는 용탕에 의해 발생된 가스가 배출되는 제 1 배출공(114)이 형성된다.
제 1 배출공(114)은 도시된 바와 같이 커버(112)의 중심부를 관통하여 형성되는 것이 바람직하다.
한편, 본체부(110)는 커버(112)의 외주면을 따라 일체로 형성됨과 아울러 커버(112)의 하부 측으로 수직하게 연장되는 원통형의 스커트(116)를 더 포함한다.
즉, 제 1 배출공(114)이 형성된 커버(112) 및 스커트(116)를 포함하는 본체부(110)는 상형 플라스크(F1)와 동일한 재질로 이루어지며, 대략 "┌ ┐"자 형상의 단면을 가진다.
이렇게 커버(112)에 일체로 형성된 스커트(116)의 내측으로는 반사부(120)가 고정 장착되며, 스커트(116)의 외주면 상에는 고정부(130)가 배치된다.
반사부(120)는 스커트(116)의 내측에 끼워지는 수평한 원판 형상의 반사판(122)을 포함한다.
반사판(122)은 주형에 주입된 용탕의 열을 반사할 수 있는 통상의 강화유리, 또는 스테인리스강 중 어느 하나로 이루어진다. 이러한 반사판(122)에는 도시된 바와 같이 제 1 배출공(114)과 연통하는 제 2 배출공(124)이 형성된다.
즉, 주형 내측으로 주입되는 용탕에 의해 발생된 가스는 제 2 배출공(124) 및 제 1 배출공(114)을 통해 외부로 배출된다.
여기서 반사판(122)과 스커트(116)의 고정은 다양한 방법이 적용될 수 있으며, 반사판(122)을 스커트(116)에 고정시킬 수 있다면 어떠한 방법을 적용하여도 상관없을 것이다.
한편, 고정부(130)는 본체부(110)를 상형 플라스크(F1)에 고정시키는 고정블록(132)을 포함한다.
고정블록(132)은 자성체로 이루어지는데, 이러한 고정블록(132)은 본체부(110)의 스커트(116)의 외주면 상에서 상형 플라스크(F1)의 외주면 측으로 연장된다. 이때 고정블록(132)의 내측면은 스커트(116) 및 상형 플라스크(F1)의 외주면 상에 밀착되어 고정력을 높일 수 있도록 오목하게 만곡되는 곡률로 제공된다.
도 2 내지 도 4에서는 두 개의 고정블록(132)이 도시되어 있지만, 고정블록(132)을 두 개로 한정하는 것이 아님을 누구나 알 수 있을 것이다.
이와 같은 형성된 본 발명에 따른 워크롤 주조용 주형의 응고 속도 제어장치(100)는 상형 플라스크(F1)의 개방된 상부를 덮는 본체부(110)와, 주형의 내측에서 본체부(110) 측으로 방출되는 용탕의 열을 다시 주형의 내측으로 반사시키는 반사부(120), 및 본체부(110)를 상형 플라스크(F1)에 고정시키는 고정부(130)를 포함함으로써, 주형 내측의 용탕의 열이 상형 플라스크(F1)를 통해 외부로 방출되는 것을 최소화할 수 있을 뿐만 아니라 그로 인해 상형 플라스크(F1) 내측에서 주조되는 넥(N1)의 주조 결함 발생을 현저히 줄일 수 있다.
상기와 같은 워크롤 주조용 주형의 응고 속도 제어장치(100)은 위에서 설명된 실시예들의 구성과 작동 방식에 한정되는 것이 아니다. 상기 실시예들은 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 구성될 수도 있다.
100 : 워크롤 주조용 주형의 응고 속도 제어장치
110 : 본체부 112 : 커버
114 : 제 1 배출공 116 : 스커트
120 : 반사부 122 : 반사판
130 : 고정부 132 : 고정블록

Claims (5)

  1. 워크롤이 주조되는 정치주조용 주형의 상형 플라스크를 덮는 커버, 및 상기 커버의 외주면에서 하부 측으로 수직하게 연장되는 스커트를 가지는 본체부;
    상기 스커트의 내측에 고정 장착됨과 아울러 상기 주형의 내측에서 상기 상형 플라스크 측으로 방출되는 용탕의 열을 다시 상기 주형의 내측으로 반사시키는 반사판을 가지는 반사부; 및
    상기 본체부를 상기 상형 플라스크에 고정시키는 자성체로 된 고정블록을 가지는 고정부;를 포함하는 워크롤 주조용 주형의 응고 속도 제어장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 커버에는 상기 주형 내측으로 주입된 용탕에 의해 발생된 가스가 배치되는 제 1 배출공이 형성되는 워크롤 주조용 주형의 응고 속도 제어장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 반사판에는 상기 제 1 배출공과 연통하는 제 2 배출공이 형성되는 워크롤 주조용 주형의 응고 속도 제어장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 반사판은 주형에 주입된 용탕의 열을 반사할 수 있는 강화유리, 또는 스테인리스강 중 어느 하나인 워크롤 주조용 주형의 응고 속도 제어장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 고정블록은 상기 스커트의 외주면 상에서 상기 상형 플라스크의 외주면 측으로 연장됨과 아울러 내측면이 상기 스커트 및 상기 상형 플라스크의 외주면 상에 밀착될 수 있도록 오목하게 만곡되는 곡률로 제공되는 워크롤 주조용 주형의 응고 속도 제어장치.
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